Проектирование лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств (90
..pdfМинистерство образования и науки России Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет»
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ И ДЕРЕВОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ
ПРОИЗВОДСТВ
Методические указания
Казань Издательство КНИТУ
2016
УДК 674.02.001.24(07) ББК 37.13я7
Составители: Р. Г. Сафин
Н. Ф. Тимербаев З. Г. Саттарова
Проектирование лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств : методические указания / сост.: Р. Г. Сафин, Н. Ф. Тимербаев, З. Г. Саттарова; М-во образ. и науки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2016. – 47 с.
Рассмотрены основные положения, которые необходимо знать и учитывать при проектировании лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств, а также виды инженерных изысканий для выбора площадки строительста будущего предприятия, стадии проектирования, специализация производства и основы технического нормирования труда рабочих.
Предназначены для бакалавров направления подготовки 35.03.02 «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств» очной и заочной форм обучения, изучающих дисциплину «Проектирование лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств».
Подготовлены на кафедре «Переработка древесных материалов».
Печатаются по решению методической комиссии института химического и нефтяного машиностроения
Рецензенты: директор ООО НПО «Политехнологии»
В. А. Салдаев
директор ООО «НТЦ ГринТекс» канд. техн. наук
Д. Б. Просвирников
- 2 -
ВВЕДЕНИЕ
Современный уровень развития науки и техники предъявляет особые требования к проектированию промышленных предприятий, к срокам и качеству выполнения проектных работ, от которых во многом зависят эффективность производства и темпы научнотехнического прогресса. При проектировании решается комплекс разнородных технических, экономических и социальных задач, при этом учитывается, что по уровню техники и технологии, инфраструктуре проектируемое предприятие должно превосходить передовые действующие производства.
В свете этого специалист в области проектирования должен хорошо уметь прогнозировать развитие своей отрасли и смежных отраслей экономики, видеть основные направления развития производства на длительную перспективу. Повышение эффективности производства и производительности труда, увеличение объемов выпуска продукции и её конкурентоспособности, расширение заготовок и переработки древесины, комплексное и рациональное использование древесины, создание принципиально новых технологических процессов и производств - решение этих задач требует напряженного труда от работников всех категорий. Развитие современного подхода к проектированию требует также знания специальных программ, позволяющих прогнозировать работу предприятия в кратко- и долгосрочной перспективе, что позволит рационально использовать имеющиеся производственные мощности и ресурсы.
Настоящие методические указания ставят своей целью закрепить знания, полученные студентами на лекциях и при самостоятельном изучении дисциплины. В практических работах сочетаются элементы демонстрации, инженерного расчета и анализа полученных результатов. Это дает возможность самостоятельно подготовиться к практическим работам и проводить часть из них до прочтения лекций по соответствующим вопросам. В каждой практической работе приводятся теоретические сведения, необходимые для самостоятельною выполнения задания, даются контрольные вопросы для закрепления полученных знаний и навыков.
- 3 -
Copyright ООО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Практическая работа 1 ВЫБОР ПЛОЩАДКИ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ПРЕДПРИЯТИЯ
Большинство важнейших вопросов проектирования промышленных предприятий, влияющих как на стоимость строительства, так и на размеры эксплуатационных затрат, находятся
впрямой зависимости от выбора площадки для предприятия. Решение этого вопроса окончательно закрепляет место строительства проектируемого предприятия.
При выборе площадки для строительства лесопильного и деревообрабатывающего предприятия необходимо учитывать следующие основные положения:
1.Размеры территории предприятия должны быть такими, чтобы плотность застройки была рациональной, не было излишних площадей, больших разрывов между зданиями.
2.Площадка для строительства должна быть выбрана с учетом требований экономной эксплуатации предприятия; размеры и конфигурация ее должны обеспечивать расположение зданий и сооружений
всоответствии с ходом производственного процесса и возможность расширения предприятия, если оно предусмотрено заданием на проектирование.
3.При выборе площадки ее размеры нужно определять по укрупненным показателям, выведенным на основе данных аналогично построенных предприятий или на основе предварительных вариантов ориентировочного решения генерального плана.
4.Расположение площадки предприятия должно обеспечивать возможность удобного расселения трудящихся недалеко от предприятия с соблюдением необходимых санитарных требований, причем территорию для расселения трудящихся следует выбирать одновременно с выбором площадки для предприятия.
5.Расположение железнодорожных путей на площадке должно обеспечивать удобное присоединение ее к близлежащей железнодорожной станции или расположенному поблизости подъездному железнодорожному пути.
6.Площадка по возможности должна иметь относительно ровную поверхность и уклон, обеспечивающий отвод поверхностных вод; Планировка должна предусматривать небольшой объем земляных работ. Конфигурация площадки должна способствовать удобному размещению на ней всех заводских зданий, сооружений, складов и
-4 -
поселка. Площадка может быть равносторонней или, лучше, несколько вытянутой формы, причем в последнем случае направление большой оси зависит от направления транспортных путей и построения производственного процесса.
Площадка должна иметь удобный рельеф как самого заводского участка, так и прилегающей к нему местности и требовать возможно меньше затрат на земляные работы. Как правило, площадка должна быть незатопляемой, слегка покатой, без оврагов или больших неровностей и неболотистой, так как заболоченность сильно влияет на качество древесины при хранении ее на складах и может быть причиной значительных убытков от грибных поражений древесины (синевы, гнили и т. д.), а также вредно отразиться на здоровье работающих.
7.Грунт участка должен выдерживать нормальную строительную нагрузку. Это имеет большое значение не только для устройства фундаментов зданий, особенно многоэтажных, но и для установки лесопильных рам, имеющих поступательно-возвратное движение пильной рамки и значительные инерционные усилия меняющегося знака, передающиеся через фундамент на грунт.
8.Уровень грунтовых вод на площадке должен быть по возможности ниже глубины подвалов, туннелей и т.д. Площадка не должна затопляться паводковыми водами.
9.Площадка не должна быть расположена над местами залегания полезных ископаемых или в зонах обрушения от подземных выработок, а также на оползневых участках.
10.Площадка должна находиться вблизи сетей энерго- и водоснабжения, а также вблизи других намеченных к строительству предприятий, с которыми целесообразно кооперировать проектируемое предприятие.
Желательно, чтобы заводская площадка находилась вблизи населенной местности, откуда можно было бы полностью или частично получить рабочую силу для предприятия и тем самым уменьшить расходы на жилищное строительство и сократить его сроки.
При расчете количества жителей в поселке нужно учитывать, что лица, непосредственно занятые на производстве, составляют около 35-40% всего населения поселка; к остальным 60-65% относятся члены их семей, несовершеннолетние и нетрудоспособные по возрасту и состоянию здоровья, а также трудящиеся, занятые культурным и бытовым обслуживанием населения, т.е. работающие в организациях
-5 -
общественного питания, школах, яслях, торговой сети и т.д. В соответствии с этим для укрупненных расчетов потребность в территории поселка на одного трудящегося, занятого на предприятии, может быть
принята следующей: для больших поселков - 400 м2, для малых –
500 м2 .
К климатическим условиям района, которые также влияют на выбор площадки, относятся: температурные условия, степень влажности воздуха, количество осадков, направление и сила ветров, время замерзания реки (ледостава) и весеннего ледохода.
Температурные условия и влажность воздуха, помимо того или иного действия на человеческий организм, имеют большое значение для всех технологических расчетов, таких как: тепловые расчеты зданий, отопления сушилок, расчеты по расходу топлива, по расходу тепла на оттаивание бревен в бассейне и т.д. Кроме того, они влияют на расчеты акватории и бассейна, а также на выбор способов хранения древесины. Высота снежного покрова требует определенной высоты подштабельных мест для склада пиломатериалов. Количество дождевых осадков определяет степень необходимости и систему отвода дождевой воды как с территории склада, так и со всей заводской площадки.
Заводскую площадь и место для поселка следует так ориентировать по отношению к направлению господствующих ветров, чтобы завод находился с подветренной стороны по отношению к поселку и другим населенным пунктам. Склад пилопродукции должен быть расположен с наветренной стороны по отношению к дымовой трубе завода. Первое улучшает санитарное состояние поселка и других примыкающих к заводу населенных мест и относится к санитарным требованиям, второе дает возможность избежать загрязнения сажей и копотью хранимых на складе пиломатериалов.
Сырье для лесопильных заводов (пиловочные бревна и кряжи)
– очень громоздкий и сравнительно тяжелый материал, перерабатываемый в значительных количествах. В связи с этим при выборе площадки для строительства завода нужно учитывать способы транспортировки, сортировки, выгрузки и хранения сырья, а также наличие площадей для хранения сырья и продукции и транспортных путей для отправки продукции завода.
В большинстве случаев наиболее дешевым видом транспортировки сырья (бревен хвойных и отчасти мягколиственных пород) является водный транспорт – сплав в плотах, гонках или, иногда, россы-
- 6 -
пью, поэтому лесопильные заводы обычно располагают на берегу сплавной и судоходной реки, озера или залива.
Желательно, чтобы лесопильный завод был расположен вблизи железной дороги, с тем чтобы на его территорию могла быть проведена подъездная железнодорожная ветка, соединяющая его с магистральным путем. Это, во-первых, дает возможность меньше зависеть от сезонной доставки сырья сплавом, так как часть сырья может доставляться независимо от времени года по железной дороге, вовторых, отправка продукции перестает зависеть от сезонности навигации, и, наконец, расширяются возможности в отношении источников получения различных строительных материалов. Для удобной связи с железнодорожными путями общего пользования площадку необходимо располагать на отметке, близкой к отметке железнодорожных путей.
Железнодорожный и автомобильный транспорт для сырья и пилопродукции на лесопильных заводах сокращает площади складов, а вместе с тем и расходы, связанные с их обслуживанием.
При расположении заводской площадки у водных путей необходимо учитывать место для приемки, роспуска плотов и сортировки бревен по сортам, породам и размерам. Рейдовые устройства требуют соответствующего состояния берегов в тех местах, где сырье выгружается на склад. Высокие и крутые берега затрудняют выгрузку и требуют более сложных выгрузочных устройств. Берега, подмываемые течением, необходимо укреплять, что в некоторых случаях влечет за собой большие дополнительные затраты на строительство. Слишком низкие берега и затопляемая местность также вызывают ряд осложнений как с устройством выгрузочных приспособлений, так и с вопросом хранения леса в период затопления площадки (устройство ограждающих дамб и т. д.).
Энергетическую базу лесопильно-деревообрабатывающего предприятия могут составлять: внезаводская станция с передачей на завод электроэнергии, а в некоторых случаях и пара низкого давления, собственная энергетическая станция, например теплоэлектростанция, расположенная на территории предприятия или вблизи него комбинация собственной и внезаводской станций (с использованием той или другой при соответствующей нагрузке).
Для создания нормальных санитарно-гигиенических бытовых условий поселок должен быть отделен от лесопильного предприятия зоной зеленых насаждений размером не менее 100 м. Этот факт
- 7 -
необходимо учитывать при выборе площадки. В случае включения в лесопильно-деревообрабатывающий комбинат вредных лесохимических производств поселок необходимо отдалить от предприятия на большее расстояние, примерно на 1,5-2 км.
Как завод, так и поселок нужно обеспечить источниками водоснабжения и соответствующими местами спуска сточных вод. Водоснабжение должно полностью обеспечить завод, поселок и пожарные агрегаты питьевой и водой для хозяйственных нужд.
При выборе площадки на месте выполняют следующие виды работ: а) рекогносцировочное обследование района строительства; б) предварительные изыскания на площадках, признанных годными для проектируемого объекта; в) установление возможных связей кооперирования с другими предприятиями по поселку, в плане коммунального обслуживания, электроснабжения, пароснабжения, канализирования и т.д.; г) сбор и систематизация всех материалов по всем конкурирующим площадкам и составление выводов по выбору площадки.
При выборе площадки нужно иметь следующие документальные данные:
1.Топографические материалы, представляющие собой ситуационный план, т.е. карту района строительства в масштабе 1:50 000 или 1:25 000. На ситуационный план наносят существующие и проектируемые предприятия и сооружения, предприятия, намеченные к кооперированию и использованию, а также подъездные пути и примыкание к ним. Указывают также направление потоков сырья к заводской площадке и направление потоков продукции от площадки. На планы наносят принципиальную схему размещения предприятия с указанием складов сырья, продукции и топлива, заводских зданий, бассейна, поселка, подъездных путей, а также мест забора и спуска вод.
2.Инженерно-геологические данные о составе и качестве грунта, а также о высоте стояния и режиме грунтовых вод. Эти данные получают на основе имеющихся данных инженерногеологических изысканий в районе площадки, на основе осмотра площадки и зачистки обнажений грунта, иногда закладки неглубоких шурфов, а также путем опроса местных жителей.
3.Гидролого-гидрометрические данные об уровнях близлежащих водных бассейнов, о сроках и длительности паводков, горизонтах ледостава, ледохода и навигации.
-8 -
4.Метеорологические данные: направление розы ветров, количество осадков, температура и влажность воздуха, глубина промерзания грунта, высота снежного покрова и особые условия района (сейсмичность и т.д.).
5.Топливно-энергетические данные: существующие и намеченные к строительству тепло- и электроцентрали, род и напряжение тока, условия передачи электроэнергии, топливные ресурсы района.
6.Данные о строительных материалах, т.е. наличие и стоимость строительных материалов, и виды их транспорта.
7.Данные о рабочей силе, на которую можно рассчитывать при строительстве, и об обеспечении строительных рабочих жильем.
8.Прочие материалы, например данные о пропускной способности реки, отношение существующих путей транспорта к площадке, краткие данные по району строительства и по близлежащим предприятиям.
Контрольные вопросы
1.Каковы общие условия при выборе площадки для строительства предприятия?
2.Что относится к климатическим условиям?
3.Рассказать о транспорте сырья и продукции.
4.Что составляет энергетическую базу лесопильнодеревообрабатывающего предприятия?
5.Что относится к санитарно-гигиеническим условиям?
6.Необходимые работы при выборе площадки.
7.Какие документальные данные нужно иметь при выборе площадки?
- 9 -
Практическая работа 2 ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ НА ПЛОЩАДКЕ
В технико-экономическом обосновании строительства или реконструкции предприятия (ТЭО) определяется н обосновывается технико-экономическая целесообразность намечаемого строительства или реконструкции предприятия. ТЭО содержит характеристику роли и места предприятий в обеспечении роста мощностей' в соответствующей отрасли, обоснование мощности, номенклатуры продукции и района или пункта строительства, обоснование сырьевой базы и источников снабжения полуфабрикатами, водой, энергией, топливом и строительными материалами; данные о необходимых капитальных вложениях и сроках осуществления строительства, об ожидаемой экономической эффективности капитальных вложений и основных техникоэкономических показателях намечаемого строительства.
Для проектирования нового или реконструкции существующего предприятия необходимо разработанное задание, на основе которого будет решаться весь комплекс вопросов, входящих в состав проекта. Это задание, представляющее собой заказ на составление проекта, определяющее характер, объем производства и район строительства предприятия (при новом строительстве), называется заданием на проектирование. Оно является предпроектным документом и составляется заказчиком на основе технико-экономического обоснования
Задание на проектирование включает следующие данные: а)
наименование предприятия; б) основание для проектирования; в) район, пункт и площадка строительства; г) номенклатура продукции и мощность производства по основным ее видам; д) режим работы и специализация предприятия; е) производственное и хозяйственное кооперирование; ж) основные источники обеспечения сырьем, водой, теплом, газом, электроэнергией; з) очистка и сброс сточных вод; и) основные технологические процессы оборудования; к) намечаемое расширение предприятия; л) сроки строительства; м) размер капитальных вложений и основные технико-экономические показатели; н) данные по жилищному, культурно-бытовому строительству.
Основные факторы, влияющие на выбор района и пункта для строительства лесопильных предприятий:
- 10 -